中海油渤海自營(yíng)油田視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究

孟凡林

中海油信息科技有限公司天津分公司，天津 300452

海洋石油是一種高危險(xiǎn)性的行業(yè)，具有易燃易爆、有毒、強(qiáng)腐蝕性、生產(chǎn)連續(xù)等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，往往造成較大的傷亡或財(cái)產(chǎn)損失后果，因此在海上生產(chǎn)平臺(tái)對(duì)安全的管理要求極為嚴(yán)格。為滿足生產(chǎn)安全管理對(duì)事故預(yù)防、應(yīng)急響應(yīng)和安全事故的事后處置等一系列安全生產(chǎn)調(diào)度需求，中海油在渤海地區(qū)自營(yíng)油田實(shí)現(xiàn)了視頻監(jiān)控集中管理，該系統(tǒng)以“視頻監(jiān)控集中管理系統(tǒng)”為平臺(tái)，采用分布式控制結(jié)構(gòu)和高清晰度的數(shù)字視頻編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控集中管理的業(yè)務(wù)功能。

1 系統(tǒng)部署

在現(xiàn)有的43 個(gè)海上生產(chǎn)平臺(tái)（包括中心平臺(tái)和井口平臺(tái)）新建視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備，負(fù)責(zé)圖像的采集，傳輸和存儲(chǔ)。每個(gè)平臺(tái)配備5 個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，其中1 個(gè)為高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，部署在非防爆區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)甲板全貌的監(jiān)控；另外4 個(gè)為防爆云臺(tái)標(biāo)清攝像機(jī)，部署在生產(chǎn)區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)控。

在陸地建立統(tǒng)一的監(jiān)控中心和集中管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)海上視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入。

2 功能保障

2.1 適應(yīng)渤海油田的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

當(dāng)陸地多個(gè)客戶端都要調(diào)閱海上同一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)實(shí)況時(shí)，系統(tǒng)具備靈活的碼流復(fù)制能力，陸地指揮中心能將油田群監(jiān)控點(diǎn)的特定視頻流在陸地指揮中心而不是油田群監(jiān)控分中心復(fù)制給相關(guān)使用者，以節(jié)省鏈路帶寬，提高帶寬利用率。因此選用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在碼流分發(fā)、傳送、復(fù)制等方面應(yīng)具備很強(qiáng)的靈活性，能夠適應(yīng)渤海油田微波、衛(wèi)星鏈路混合組網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境。

2.2 具備分級(jí)分權(quán)的權(quán)限管理功能

根據(jù)中海油有限天津分公司的各下屬機(jī)構(gòu)的職能劃分，將系統(tǒng)管理級(jí)別分為4 級(jí)。一級(jí)為天津分公司用戶，二級(jí)為各作業(yè)區(qū)用戶，三級(jí)為中心平臺(tái)，四級(jí)為井口平臺(tái)。一級(jí)陸地監(jiān)控中心作為渤海油田監(jiān)控業(yè)務(wù)調(diào)度指揮中心，具有最高權(quán)限，能夠根據(jù)渤海油田的生產(chǎn)管理需要，在指揮中心獲得各油田群監(jiān)控點(diǎn)的控制調(diào)閱權(quán)限，能夠靈活控制海上任何一個(gè)油田群的任意監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)的云臺(tái)和鏡頭，調(diào)閱各監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像、調(diào)閱任意監(jiān)控點(diǎn)的歷史錄像。二級(jí)各個(gè)作業(yè)區(qū)獨(dú)立管理各作業(yè)區(qū)所屬平臺(tái)信息資源。三級(jí)中心平臺(tái)能夠控制主平臺(tái)及各井口平臺(tái)監(jiān)控點(diǎn)的攝像機(jī)，調(diào)閱控制實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像，調(diào)閱監(jiān)控點(diǎn)的歷史錄像。四級(jí)井口平臺(tái)管理本平臺(tái)的視頻圖像。

2.3 通過帶寬保障機(jī)制保證視頻業(yè)務(wù)

在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，通過網(wǎng)絡(luò)的QoS 保障能力，確保視頻業(yè)務(wù)享有更高的帶寬使用優(yōu)先級(jí)。即使在帶寬得不到充分保障的情況下，視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用不中斷。

3 系統(tǒng)描述

參照渤海自營(yíng)油田的業(yè)務(wù)管理體系特點(diǎn)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件部署采用二級(jí)架構(gòu)，一級(jí)視頻監(jiān)控中心采用獨(dú)立的視頻監(jiān)控集中管理平臺(tái)，做到陸地對(duì)所有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理和油田群內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的獨(dú)立性，避免了油田群視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)陸上視頻監(jiān)控的依賴。二級(jí)平臺(tái)主要是監(jiān)控自己平臺(tái)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)可以管理、控制所屬附屬平臺(tái)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：

3.1 一級(jí)陸地視頻監(jiān)控中心：集中管理平臺(tái)

一級(jí)陸地視頻監(jiān)控中心作為天津分公司總部監(jiān)控中心，擔(dān)負(fù)著各海上平臺(tái)管理指揮的重要職責(zé)，是視頻圖像信息體系的核心部分，實(shí)現(xiàn)所有平臺(tái)視頻圖像信息點(diǎn)的調(diào)用和控制，包括視頻信號(hào)的切換、控制和顯示、實(shí)時(shí)畫面和錄像資料的調(diào)用和控制等重要功能。

一級(jí)監(jiān)控中心集中管理平臺(tái)是一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺(tái)，通過這個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)天津分公司對(duì)所有視頻圖像集中管理，實(shí)現(xiàn)各個(gè)廠家的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，保證聯(lián)網(wǎng)的視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量，提供視頻資源的統(tǒng)一監(jiān)控檢索能力，實(shí)現(xiàn)信息共享。管理平臺(tái)通過軟件開發(fā)的方式，將視頻圖像顯示到GIS 地圖中，陸地用戶（分公司和作業(yè)區(qū)）可以通過登陸視頻監(jiān)控集成平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的查看和控制。

集中管理平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各種信息的傳輸和管理；實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的身份認(rèn)證和權(quán)限管理，保證信息和數(shù)據(jù)的安全；實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、巡視、視頻信息與數(shù)據(jù)上傳和檢索的功能。

3.2 二級(jí)平臺(tái)（主平臺(tái)和井口平臺(tái)）視頻采集、存儲(chǔ)

二級(jí)平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)視頻采集、存儲(chǔ)，前端設(shè)備包括視頻攝像頭、硬盤錄像機(jī)和無線圖傳系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)本平臺(tái)所有監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)視、控制和管理，同時(shí)負(fù)責(zé)將前端監(jiān)控點(diǎn)視頻編碼圖像向陸地監(jiān)控中心傳輸，并在權(quán)限上受上級(jí)監(jiān)控中心管理。

4 結(jié)論

中海油渤海自營(yíng)油田通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)的部署，完善了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)區(qū)域的集中監(jiān)控，大大加強(qiáng)了陸地主管部門對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安全的有效管理，做到了可視、可管、可控，為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置決策發(fā)揮了重要的作用，此系統(tǒng)作為數(shù)字油田的重要組成部分具有很大的推廣價(jià)值。

[1]裴金剛.網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].西安建筑科技大學(xué)，2010.

[2]梁柱.面向廣域網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].北京郵電大學(xué)，2010.